JP6362369B2 - プリント装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット方式のプリントヘッドを搭載するキャリッジが往復移動してプリントを行うプリント装置に関する。
シリアルスキャン方式のインクジェットプリント装置においては、プリントヘッドを搭載するキャリッジがシートに対して相対的に往復移動する。その際、プリントヘッドとシートとの間の領域に主走査方向に沿った気流が生じる。そして、この気流が、プリントヘッドからのインク吐出に影響を及ぼしてインクの着弾位置ずれなどを生じさせプリント画像の品位を低下させることがある。
これに対し、プリントヘッドにおける主走査方向の外側に延在するスカート部材を設け、プリントヘッドとシートとの間の領域を流れる気流を整流する構成が提案されている。特許文献1には、プリントヘッドにおける主走査方向の外側にスカート部材が取り付けられ、このスカート部材が、その移動範囲の端部で側壁に当接して折りたたまれる構成となっている。
特開2006−142657号公報
特許文献1に開示された装置では、プリント動作中は、スカート部材は常に下げられた状態であり気流を整流する。そのため、プリント中にインクの吐出に伴って生じるインクミストがスカート部材の下面に付着して汚れが進んでゆく。この汚れが何らかの理由により対向するシートに付着すると、プリント画像の品質が低下する。
本発明は上記の事情に鑑み、プリント画像の品質が低下を従来よりも抑制することを目的とする。
本発明は、インクを吐出するプリントヘッドを搭載し、往復移動するキャリッジと、前記キャリッジから前記キャリッジの移動方向に延び、前記キャリッジが移動する際に前記プリントヘッドとシートとの間に流入する気流を整流する整流部材と、を有し、前記整流部材は、前記整流のための整流状態と前記整流状態から退避した退避状態とに切り替えることが可能であり、且つ、前記キャリッジの移動中に前記整流部材を前記退避状態に維持する機構が設けられており、前記キャリッジの移動中に前記整流部材を前記整流状態にするか前記退避状態にするかを切り替えることが可能であることを特徴とする。
本発明によれば、ある条件下では整流部材を退避させることで、画像品位の劣化を従来よりも少なく抑えることができる。
本発明の第1実施形態に係るインクジェットプリント装置の全体構成を示した断面図。 プリントヘッド周辺を示した模式的な図。 制御部のシステム構成を示したブロック図。 キャリッジが移動した際のプリントヘッドとプリント面との間の気流及びインクミストの流れを説明する図。 スカート部材が整流状態から退避状態に移行する状態を示す正面図。 退避状態に移行したスカート部材を捕捉して姿勢を維持するマグネットキャッチを説明する図。 制御フローについて示したフローチャート図。 本発明の第2実施形態に係る、スカート部材が整流状態と退避状態と間での移行を説明する図。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係るインクジェットプリント装置100について説明する。図1に、第1実施形態に係るインクジェットプリント装置100についての模式的な断面図を示す。
インクジェットプリント装置100は、プリント部7、プラテン6、搬送ローラ対50及びカッター8を有して構成されている。プリント部7には、プリントヘッド2及びキャリッジ3が含まれている。キャリッジ3は、プリントヘッド2を搭載可能に構成されている。プリントヘッド2には、複数の吐出口が形成され、複数の吐出口が列状に並べられることにより吐出口列が形成されている。プリントヘッド2がキャリッジ3に搭載され、プリントヘッド2からシート(プリントメディア)に対してインク滴を吐出することにより、プリントを行うことができる。
プリント部7の上流には、搬送ローラ対50が配置されている。搬送ローラ対50には、搬送ローラ17とピンチローラ5が含まれている。ピンチローラ5は、搬送ローラ17に向かう方向に付勢されて取り付けられている。そのため、搬送ローラ17とピンチローラ5との間にシートが挟まれた状態で搬送ローラ17が回転駆動されることにより、シートが搬送経路に沿って搬送される。
シート1に対して、プリントヘッド2に対向する位置で、プリントヘッド2によってインク滴が吐出されることによりプリントが行われる。プリントが行われる際には、シート1が略水平に設置されたプラテン6上に支持された状態で行われる。シート1へのプリントの際には、プリントヘッド2を搭載したキャリッジ3がシート1の搬送方向に交差する主走査方向に移動しながら、プリントヘッド2がシート1にインク滴を吐出してプリントが行われる。インクジェットプリント装置100は、プリントヘッド2を主走査方向に移動させつつ、シート1に向かってインク滴を吐出させるプリント動作と、そのプリント幅の分だけシート1を搬送方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、プリントを行う。シート1のうち、プリントが終了した部分については、カッター8によって切断されてバスケット9の中に排出される。
図2(a)に、図1におけるプリント部7の周辺部について上方から見た平面図を示し、図2(b)に、図1におけるプリント部7の周辺部について側方から見た模式的な断面図を示す。
プリントヘッド2を搭載するキャリッジ3は、第1ガイドレール4によって摺動自在に案内支持されている。また、第1ガイドレール4と平行に延びた第2ガイドレール13が、フレーム15に設置されている。キャリッジ3は、回転自在な位置決めコロ14を介して、第2ガイドレール13に当接して支持されている。キャリッジ3に連結されたタイミングベルト12は、プーリ付きキャリッジモータ10(プーリのみ図示)とアイドルプーリ11とに掛け回され、キャリッジモータ10の駆動によってキャリッジ3が主走査方向(矢印A方向)に往復移動する。
また、図2(b)に示されるように、プリントヘッド2はヘッドホルダ16に取り付けられている。ヘッドホルダ16は、ばね18によって押圧されてカム20に向かう方向へ付勢されながら、カム20に当接するように取り付けられている。そのため、カム20によるヘッドホルダ16への当接面の位置を調節することによって、ヘッドホルダ16及びプリントヘッド2の位置について、キャリッジ3に対して位置決めすることができる。カム20を回転させることにより、キャリッジ3に対するプリントヘッド2の位置を変更させることができる。つまり、プリント動作を行う際の、プリントヘッド2とシート1との距離すなわちヘッドポジションを、選択的に切り替えることができる。
ヘッドポジションの切り替えは、キャリッジ3を往復移動領域の端部に移動させ、カム駆動機構19とキャリッジ3のカム20とを係合させた状態で、カム駆動機構19を駆動させることでカム20を所定の位相に回転させることによって行われる。複数のヘッドポジションを選択的に切り替える目的は、インクジェットプリント装置100が、複数種類のシートへのプリントを行うことを可能にするためである。本実施形態では、厚さが0.1mm程度から0.8mm程度までの種類のシート1に対してプリントを行うことができる。
プリント画像で良好な画像品位を保つためには、プリントの行われる際に、プリントヘッド2の吐出口形成面とシート1のプリント面との間の距離(ヘッド・メディア間距離)が適切な範囲にあるように予め設定することが好ましい。この距離は概ね1.0mmから2.0mm程度の範囲であり、一般的にはプリントヘッド2における吐出口の形成された吐出口形成面とシート1との距離が近いほど、そのときに得られるプリント画像では良好な画像品位が得られる。しかし、シートの種類によっては、画像を形成するためにシートがプリントヘッド2から吐出されたインク滴に含まれる水分を吸収することで、シートの表面が波打って浮き上がることがある。この場合、プリントヘッド2とシート1とが接触することにより、プリントヘッド2の吐出口形成面に付着したインクがシートに付着してシートが汚れたり、シートでジャムが発生したりする可能性が高くなる。このため、制御部は、シート1の種類や周辺の温度、湿度の測定値及びプリントする画像データなどの諸条件を基に、ROMに保存されている制御プログラムに従ってヘッドポジションを適切な値に変更する。
また、キャリッジ3には、主走査方向に沿って延びたスカート部材(整流部材)35が、キャリッジ3の側部に設けられている。本実施形態では、スカート部材35が、キャリッジ3の主走査方向の外側の端部に取り付けられている。スカート部材35は、平板状の部材によって構成されている。
図3に、インクジェットプリント装置100の制御部のシステム構成を示したブロック図を示す。プリント動作を行う際には、ホストコンピューター114から、使用されるシートの種類、プリント画像データ及びプリントモード設定情報等が、入力インターフェイス113を介してCPU110に入力される。CPU110は、これらの情報や温度・湿度測定部115による測定値等に基づいて、ROM112に記憶された制御プログラムに従って、適切なプリントヘッド位置としてのヘッドポジションを決定する。ここでは、ヘッドポジションは、シート1に近接・離間する方向に沿った位置のことを言うものとする。プリントの際のヘッドポジションが決定されると、カム駆動モータ118を駆動させ、プリントヘッド2の位置を決定されたヘッドポジションに設定する。また、CPUは、その後、搬送モータ117、キャリッジモータ10、プリントヘッド2等を制御して、プリント動作を行う。プリント動作では、上述したように、キャリッジ3を移動させながらプリントヘッド2からインク滴を吐出して行うシートへのプリントと、搬送ローラ17を回転駆動して行うシート1の搬送とが、交互に繰り返し行われる。
次に、キャリッジ3に備えられたスカート部材35について説明する。図4に、スカート部材35の取り付けられたキャリッジ3の正面図を示す。スカート部材35は、キャリッジ3から、キャリッジ3の移動方向において両側に延びるように、キャリッジ3の両側に設けられている。スカート部材35は、キャリッジ3に、回動軸36を中心に回動自在に支持されている。また、スカート部材35は、シート1に対向する位置では、その位置で姿勢が保たれて維持されるようにキャリッジ3に取り付けられている。
キャリッジ3には、マグネットキャッチ37が取り付けられている。スカート部材35における端部35aの位置がシート1から遠ざかるようにスカート部材35が回転移動し、シート1の面に対して略直交する位置までスカート部材35が移動すると、そこでマグネットキャッチ37がスカート部材35を捕捉して保持する。スカート部材35がマグネットキャッチ37によって捕捉されると、そこでスカート部材35が退避した状態で維持される。すなわち、キャリッジ3の移動中にスカート部材35を退避状態に維持する機構として、マグネットキャッチ37が設けられている。マグネットキャッチ37は、一般的には扉などに使用されており、キャッチ機構37aと、スカート部材35のマグネット35eとを磁力によって結合・離間させている。本実施形態では、キャッチ機構37a及びマグネット35e(連結手段)に、磁石が取り付けられている。キャッチ機構37aとマグネット35eとを当接させると、磁力によって両者の間が連結される。連結された状態から、再度キャッチ機構37aが押されると、キャッチ機構37aの内部に備えられたばねの作用によってレバー41が突出し(図6)、磁力に逆らってキャッチ機構37aとマグネット35eとの間が離間する。
キャリッジ3が、シート1に対して方向Bに向かって走査移動する際には、キャリッジ3及びプリントヘッド2と、シート1との間に気流が生じる。このとき生じる気流を整流するために、キャリッジ3に、スカート部材35が取り付けられている。スカート部材35によって、プリントヘッド2とシート1との間を流れる気流が整流されるので、プリントヘッド2によって吐出されるインク滴の着弾精度が高く保たれ、プリントによって得られるプリント画像の品質が高く維持される。
ところが、ある条件下では、プリントヘッド2からのインク滴の吐出に伴って発生するインクミストがスカート部材35の下面に付いてシート1を汚しやすくなる。この課題に対処すべく本実施形態では、スカート部材へのインクミスト付着を減らすためにキャリッジの移動中に退避させることができるようにしている。具体的には、整流効果を得たいときには、プリントヘッド2とシート1との間の気流を整流することができる状態(整流状態)となるように、スカート部材35を位置させる。一方、整流しなくても良好なプリント画像が得られる条件下では、スカート部材35が整流状態から退避した状態(退避状態)となる位置にスカート部材35を退避させる。制御部の制御により、所定の条件に応じて、プリント時にキャリッジが移動する際に、プリントヘッド2とシート1との間の気流を整流するための整流状態と、プリントヘッド2の吐出口形成面から退避した退避状態のいずれを選択する。
所定の条件とは、シートに形成した画像を劣化させる要因となる条件である。本実施形態では、所定の条件としてプリントヘッド2とシート1との間の距離(ヘッド・メディア間距離)を用いる。ヘッド・メディア間距離が小さくなるほど、整流部材の下面と対向するシートとが接触する可能性が高まる。プリントヘッドでインクが付与されインクを吸収したシートがコックリングにより波打ちやすいので、とくにプリントヘッドの直後にシート上面を通過する下流側の整流部材の下面にシートが接触する可能性が高まる。接触が起きると画像擦れによってシートの画像品質が劣化する。また整流部材の下面に付いているインクミストがシートに付着して汚れを生じさせる。一方、ヘッド・メディア間距離が大きければ、コックリングが生じてもこのような問題には起きない。
別の観点でみると、ヘッド・メディア間距離が大きくなるほど、プリントヘッド2とシート1との間に多くの空気が流れ込むので乱流が起きやすくなる。これは、プリントヘッドで形成した画像の上により多くのインクミストが付着して「ミストもや」により画像品位を劣化させる。このため、上流側において整流することが望ましい。一方、ヘッド・メディア間距離が小さければ、このような問題は起きにくくなる。
以上の観点から、本実施形態ではヘッド・メディア間距離に応じて、スカート部材35の状態を切り替える。具体的には、ヘッド・メディア間距離が設定された閾値よりも超える大きなギャップでプリントを行う場合には、スカート部材を整流状態にする。一方、ヘッド・メディア間距離が、設定された閾値を超えない小さいギャップでプリントを行う場合には、スカート部材を退避状態にする。これらの状態切替は制御部の制御によって行う。
ここで、スカート部材の「退避」とは、プリントヘッド3とシート1との間を流れる気流を整流しているときの位置から、インクミストの付着量が少なくなるような位置へ移動することを意味する。例えば、キャリッジに対して回動可能に支持されたスカート部材35による、プリントヘッド2とシート1との間を流れる気流を整流しているときの位置からの、プリントヘッド2の吐出口から遠ざかる方向への回転移動が含まれる。また、シート1に近接・離間する方向に沿った、プリントヘッド2の吐出口から遠ざかる方向への移動が含まれる。また、シート1に平行な方向にスライド移動することによるプリントヘッド2の吐出口から遠ざかる方向への移動が含まれる。また、移動の結果、キャリッジ3の内部に収納されることでインクミストの付着量が少なくなるような移動も含まれる。また、移動した結果、プリントヘッド2とシート1との間を流れる気流を整流しているときの位置よりもインクミストの付着量が少なくなるようであれば、他の方向への移動が「退避」に含まれてもよい。
以上の基本的な課題解決の考えに基づく本実施形態の特徴についてさらに詳しく説明すする。
図5は、二つのスカート部材35が整流状態から退避状態に移行するまでの様子を示す正面図である。インクジェットプリント装置100には、キャリッジ3の移動可能な範囲における端部の位置に本体フレームの側板(固定部)102、103が配置されている。
図5(a)には、二つのスカート部材35のいずれもが、プリントヘッド2とシート1との間の気流を整流するために、シート1に対向した位置に配置されている状態についてのキャリッジ3及びプリントヘッド2の正面図が示されている。二つのスカート部材35のいずれも、プリントヘッド2とシート1との間の気流を整流するためにシート1に対向した位置に配置されている状態(整流状態)を第1の状態P1とする。
インクジェットプリント装置100は、キャリッジ3について、第1の状態P1から、両方のスカート部材35が、インクミストの付着量が少なくなるような位置に退避した第2の状態P2(図5(d))に、状態を変更させることができる。キャリッジ3が、第1の状態P1から第2の状態P2となるまでのスカート部材35について説明する。
スカート部材35の端部35aが一方の側板103と接触する位置までキャリッジ3が移動し、そこからさらに同じ方向へ移動すると、整流部材35の端部が側壁103に当接する。そして、図5(b)に示されるように、スカート部材35の端部35aが側板103に沿って上昇する。この当接の際に整流部材35が必ず上方に移行するように誘導するため、整流部材35の端部35aは斜めにカットされた形状となっている。あるいは壁面103の当接部に誘導のための斜面を設けるようにしても良い。キャリッジ3が移動可能な範囲における移動端部に近づくと、整流状態にあったスカート部材35の一部が装置内の側板102、103に当接しながらスカート部材35が回動して退避状態に切り替わる。
このように、スカート部材35がヒンジ機構の回動軸36を中心に回転移動することで、スカート部材35の端部35aがシート1から遠ざかる方向へ移動する。スカート部材35が回動軸36を中心に回転移動した結果、スカート部材35がシート1の面に対して略直交するような姿勢になると、スカート部材35の先端側に取り付けられたマグネット35eがキャッチ機構37aと当接する。このとき、スカート部材35の移動がスムーズになるように、スカート部材35が側板103と摺動する部分に、滑車等が設けられてもよい。
図5(c)に示されるように、スカート部材35が直立し、マグネット35eとキャッチ機構37aとが当接すると、そこでマグネット35eとキャッチ機構37aとが連結され、そのままスカート部材35の姿勢が保持される。スカート部材35は、インクミストの付着量が少なくなるようにプリントヘッド2の吐出口形成面から退避した状態で、シート1の面に対して略直交する方向に延在する状態で姿勢が保持される。マグネットキャッチ37は、退避状態に切り替わったスカート部材35をマグネットの磁力により保持して、スカート部材35が自重で整流状態に戻らないように維持する。
このように、一方のスカート部材35について、インクミストの付着量が少なくなるような位置に退避させると、他方のスカート部材35についても同様に、インクミストの付着量が少なくなるような位置に退避させる。マグネットキャッチ37によって保持されたスカート部材35とは逆側のスカート部材35の端部35aが、他方の側板102と接触する位置までキャリッジ3が移動し、そこからさらに同じ方向へ移動すると、端部35aが側板102に沿って上昇する。上述したように逆側の端部35aも斜めにカットされた形状を有している。
このように、逆側のスカート部材35についても回動軸36を中心に回転移動させることで、逆側のスカート部材35の端部35aがシート1から遠ざかる方向へ移動させる。逆側のスカート部材35がシート1の面に対して略直交するような姿勢になると、スカート部材35の先端側に取り付けられたマグネット35eがキャッチ機構37aと当接して、スカート部材35の姿勢が保持される。逆側のスカート部材35についてもインクミストの付着量が少なくなるような位置に退避すると、キャリッジ3は、図5(d)に示されるように、両方のスカート部材35が、インクミストの付着量が少なくなるような位置に退避した第2の状態P2となる。
このように、インクジェット記録装置100は、スカート部材35を、プリントヘッドとシートとの間を流れる気流を整流するための整流状態と、整流状態から退避させた退避状態と、の間で移動させることが可能な移動機構を有している。本実施形態では、スカート部材35を側板102、103に当接させ、そこからさらにキャリッジ3を同じ方向に移動させてスカート部材35を側板102、103の方へ押し込むことによってスカート部材35を退避させている。
スカート部材35の位置が第2の状態P2に配置されたときに、スカート部材35の位置を再び第1の状態P1に戻す際には、側板102、103に、スカート部材35を再度当接させる。キャリッジ3を移動可能な範囲における端部に移動させ、スカート部材35と側板102、103とを当接させることにより、スカート部材35を保持した状態のマグネットキャッチ37のキャッチ機構37aが内側に押し込まれる。このとき、キャッチ機構37aの内部に備えられたばねの作用によって、磁力に逆らってキャッチ機構37aとマグネット35eとの間の連結が解除されて、これらが離間する。これにより、スカート部材35は、退避する際の方向とは逆方向へ回転移動し、シート1に対向する位置へ移動する。このようにして、両方のスカート部材35について、マグネットキャッチ37によるスカート部材35の保持を解除することにより、スカート部材35を再び第1の状態P1に復帰させることができる。
このように、スカート部材35の位置を切り替える場合には、キャリッジ3を往復移動の端部近傍の切替位置まで移動させる。また、スカート部材35の位置を切り替えずに維持する場合には、キャリッジ3を切替位置よりも手前で反転させ往復移動させる。ここで、切替位置は、スカート部材35が整流状態にあるときにスカート部材35がキャッチ機構によって捕捉され、スカート部材35が退避状態で保持されているときにスカート部材35の捕捉された状態が解除されるようなキャリッジ3の位置である。
次に、図6を用いてマグネットキャッチ37の構造および動作についてより詳細に説明する。図6(a)は、スカート部材35を捕捉する前の段階のマグネットキャッチ37におけるキャッチ機構37aを、キャリッジ3の上面から見た平面図である。キャッチ機構37aのキャッチ機構ケース44には、マグネット42が、ばね46を介して取り付けられている。また、キャッチ機構ケース44内には、レバー(突出部材)41が主走査方向に沿ってスライド可能に備えられている。また、キャッチ機構ケースには、レバー41を収納可能な収納領域47を有している。レバー41は、ばね45によって、スカート部材35に向かう方向へ付勢されて取り付けられている。レバー41には、ローター43が、回動軸43aを中心に回転可能に取り付けられている。
ローター43には、凹部43b(第1の係合部)が形成されている。キャッチ機構ケース44の内壁44aには、ローターに形成された凹部43bの形状に対応した突起部44bが形成されている。また、ローター43には、凹部43bとは逆側の位置に、凹部43c(第2の係合部)が形成されている。ローター43は、回転軸43aを中心にした点対象の形状を有している。また、ローター43に形成された凹部43cに対応するように、キャッチ機構ケース44の内壁44aには、突起部44cが形成されている。このように、ローター43には、レバー41がキャッチ機構ケース44の内部へ押し込まれたときに、収納領域47を画成する壁面の一部に係合する凹部43bが形成されている。また、ローター43には、レバー41に対するキャッチ機構ケース44の内部への押し込みが解除されたときに、凹部43bとは別の位置で、収納領域47を画成する壁面の一部に係合する凹部43cが形成されている。
スカート部材35のマグネット35eが、キャッチ機構37aによって捕捉されて保持される際の動作について説明する。スカート部材35が退避する位置に移動することにより、図6(a)に示されるように、スカート部材35のマグネット35eが、キャッチ機構37aのレバー41に近づく。マグネット35eがレバー41に当接し、そこからさらにスカート部材35がキャッチ機構37a側へ移動することにより、マグネット35eがレバー41をキャッチ機構ケース44の内部に押し込む。
レバー41がキャッチ機構ケース44の内部に押し込まれると、図6(b)に示されるように、ローター43がキャッチ機構ケース44に形成された突起部44bに当接して、レバー41の位置が規制される。このように、ローター43の凹部43bがキャッチ機構ケース44に形成された突起部44bに係合することによって、ローター43の位置決めが行われる。また、このとき、ローター43とキャッチ機構ケース44との間に配置されたばね45は、圧縮され、ローター43に対しスカート部材35の方に向かう力を作用させる。このとき、スカート部材35におけるマグネット35eと、マグネット42と、が当接した際に、マグネット35e及びマグネット42のそれぞれの磁力によって連結される。
一旦キャッチ機構ケース44の内部に押し込まれたレバー41は、スカート部材35のレバー41に対する押し込みが解かれると、ばね45による復元力によって、スカート部材35の方へ戻される。レバー41がスカート部材35に向かう方向に移動し、ローター43とキャッチ機構ケース44とが当接すると、図6(c)に示されるように、ローター43に形成された凹部43cが、キャッチ機構ケース44に形成された突起44cに係合する。これにより、レバー41によるスカート部材35へ向かう方向への移動が規制される。つまり、レバー41への押し込みが解除されたときに、ローター43の凹部43cがキャッチ機構ケース44の突起44cに係合することによって、レバー41が、収納領域47を画成する壁面によって支持される。このように、ローター43の凹部43cとキャッチ機構ケース44の突起44cとが係合することによって、レバー41によるスカート部材35の方への移動が抑えられるので、マグネット35eとマグネット42との間の磁力による連結が維持される。従って、スカート部材35のマグネット35eがキャッチ機構37aによって捕捉された状態のまま、スカート部材35の姿勢を保持することができる。
キャッチ機構37aによるスカート部材35におけるマグネット35eへの捕捉を解除する際には、図6(d)に示される状態から、再度、スカート部材35のマグネット35eをキャッチ機構ケース44側に移動させる。これによって、レバー41を、キャッチ機構ケース44の内側にさらに押し込む。レバー41がキャッチ機構ケース44の内側にさらに押し込まれると、図6(d)に示されるすように、ローター43がキャッチ機構ケース44の突起44bに当接する。このとき、ローター34が回動軸43aを中心に回転する。つまり、ローター43の凹部43cが突起44cに係合しレバー41が支持された状態でレバー41が収納領域47の内側に押し込まれると、ローター43が収納領域47を画成する壁面に当接してローター43が回転する。
スカート部材35のマグネット35eが、レバー41をキャッチ機構ケース44の内側に押す力が除去されると、ばね45による復元力によってローター43及びレバー41を、スカート部材35の方へ押し出す。これにより、図6(e)に示されるように、ローター43及びレバー41がスカート部材35の方へ移動し、レバー41の一部がキャッチ機構ケース44から突出する。つまり、レバー41による押し込みが解除されると、ローター43が収納領域47を画成する壁面に係合せずに、レバー41が、キャッチ機構37aのキャッチ機構ケース44から突出する。このとき、ばね45による復元力により、レバー41を介して、スカート部材35のマグネット35eが、キャッチ機構ケース44から離間する方向への力を受ける。つまり、レバー41によって、スカート部材35のマグネット35eが、キャッチ機構37aから離間する方向へ力を受ける。このときにスカート部材35が受ける力によって、スカート部材35のマグネット37が、キャッチ機構37aのマグネット42から引き離され、スカート部材35とキャッチ機構37aとが離間する。これにより、キャッチ機構37aによるスカート部材35の保持状態が解除される。
このように、マグネットキャッチは、スカート部材35によって当接されることによって、スカート部材35の保持・離間をそれぞれ行うことができるトグル機構を持っている。スカート部材35が整流状態にあるときにキャリッジ3が移動端部に近づいて、スカート部材35が側板102、103に当接すると、マグネットキャッチ37によってスカート部材35が保持される。スカート部材35が退避状態にあるときにキャリッジ3が移動端部に近づいて、スカート部材35が側板102、103に当接すると、マグネットキャッチ37によるスカート部材35の保持が解除される。
なお、本実施形態では、キャッチ機構37a及びマグネット35eの両方に磁石が取り付けられている構成について説明しているが、本発明はこれに限定されない。キャッチ機構37a及びマグネット35eの少なくとも一方に、磁石が取り付けられている構成であってもよい。磁力によってキャッチ機構37a及びマグネット35eが連結され、スカート部材35の退避状態での姿勢が保持されればよい。また、上記実施形態では、スカート部材35及びキャッチ機構37aが、磁力によって連結されている形態について説明したが、他の構成によってスカート部材35とキャッチ機構37aとが連結される構成であってもよい。
プリントヘッド2からのインクの吐出によってプリントが行われる際には、キャリッジ3は、本体フレームの側板102、103に当接させない範囲で往復移動を行う。1枚の画像のプリント中は、スカート部材35は第1の状態P1あるいは第2の状態P2の姿勢が保持されたままである。
次に、第1の状態P1と第2の状態P2との切り替えについて説明する。先にも説明したように、シート1におけるプリント面とプリントヘッド2との間の距離(ヘッド・メディア間距離)に応じて、プリント時の状態を第1の状態P1とするか第2の状態P2とするかが切り替えられる。
ヘッド・メディア間距離が、設定された閾値よりも大きい場合には、2つのスカート部材35がともに整流状態にある第1の状態P1で、プリント動作が行われる。上述のように、キャリッジ3のスカート部材35が、第1の状態P1であるときには、プリントヘッド2とシート1との間の気流を整流することができる。これにより、プリントヘッド2から吐出されシート1に着弾するインク滴の着弾精度を高く維持することができ、「ミストもや」の影響も小さいので、プリント画像の品質を高く維持することができる。
一方、ヘッド・メディア間距離が、設定された閾値よりも小さい場合には、2つのスカート部材35がともに退避状態にある第2の状態P2で、プリント動作が行われる。上述したように、ギャップが小さい場合は、整流しなくてもプリント画像の品質を高く維持することができる。また、必要のないときは整流部材を退避させると、整流部材の下面の汚れ進行が抑制される。整流部材の下面に堆積したインクミストがシート垂れてシートが汚れることが抑制されるので、結果として従来よりも長期に渡って良好な画像品質が維持できる。
仮に、ギャップが小さい場合に、第1の状態P1でプリント動作が行うと、コックリングの生じたシートと整流部材の下面と接触する可能性が高まる。接触が起きると画像擦れが生じ、且つ整流部材の下面のインクミストの汚れがシートに付着して汚れを生じさせる。さらに、スカート部材35の下面の汚れの進行が早まり、シート1上に液滴として落下してシート1を汚す可能性が高まる。
図7に、スカート部材35が、第1の状態P1あるいは第2の状態P2のどちらの状態でプリント動作を行うかを決定する際の制御フローについてのフローチャートを示す。プリント処理が行われる際には、インクジェットプリント装置100の制御部は、ホストコンピューターよりプリント処理命令と共に、シートの種類、プリント画像データ、プリントモード設定情報等を受信する(S1)。これらの情報に加え、予め取得した周辺温度・湿度の測定値を基に、制御プラグラムにしたがって、条件に応じた適切なヘッドポジションの決定が行われる(S2)。次に、ヘッド・メディア間距離が、所定の値よりも小さいかどうかが判断される(S3)。ヘッドポジションの設定のフローにおいて、ヘッド・メディア間距離が所定の値よりも小さい値であれば、スカート部材35を第2の状態P2にしてプリント動作が行われる(S5)。ヘッド・メディア間距離が所定の値以上であれば、スカート部材35を第1の状態P1にしてプリント動作が行われる(S4)。
以上の実施形態によれば、整流部材は整流状態と退避状態とに切り替えることが可能であり、且つ、キャリッジの移動中に整流部材を退避状態に維持する機構が設けられている。そして、プリントヘッドとシートの間の距離、キャリッジの移動速度の少なくともいずれかの条件に応じて、キャリッジの移動中に整流部材を整流状態にするか退避状態にするかが切り替えられる。これにより、シートに形成される画像品位の劣化を従来よりも少なく抑えることができる優れたプリント装置が実現する。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るインクジェットプリント装置について説明する。なお、上記第1実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
第1実施形態では、スカート部材35は、磁力を用いたキャッチ機構によって、インクミストの付着量が少なくなるような位置に退避したときの姿勢が保持される形態について説明した。これに対し、第2実施形態では、ギア及びギアの間に架け渡したベルトを用いて、スカート部材35をインクミストの付着量が少なくなるような位置に退避させると共に、退避状態に退避したスカート部材35の姿勢が保持される。
本発明の第2実施形態に係るインクジェットプリント装置の要部の構成について、図8を用いて説明する。図8(a)〜(f)には、スカート部材35が、プリントヘッド2とシート1との間の気流を整流する位置からインクミストの付着量が少なくなるようにプリントヘッド2の吐出口形成面から退避した位置まで移動する過程の正面図が示されている。
スカート部材35を第1の状態P1から第2の状態P2へと切り替えるためのキャリッジ3の構成について説明する。
図8(a)に示されるように、キャリッジ3には、ギア52、53がそれぞれ回転可能に配置されている。ギア52とギア53との間には、ベルト38が架け渡されている。このように、二つのギア同士の間に、ベルト38が架け渡されている。ベルト38には、ベルト移動部材(移動部材)39が固定されて配置されている。ベルト38にベルト移動部材39が固定的に取り付けられることにより、ベルト移動部材39の移動に伴ってベルト38が同様に移動する。ベルト移動部材39がシート1の搬送方向に沿って移動したときに、ベルト38もシート1の搬送方向に沿って同じ方向に移動する。また、ベルト38の移動に伴い、ギア52、53が、ベルト38の移動する方向に沿って回転移動する。
キャリッジ3に取り付けられた二つのスカート部材35のうち、一方の側のスカート部材35cについて説明する。スカート部材35cは、平板状の部材によって構成されている。スカート部材35cは、回動軸36を中心に回転可能に配置されている。回動軸36の半径方向の外側には、ギア51aが配置されている。ギア51aは、回動軸36に対して相対的に回転移動することが可能である。また、ギア51aは、スカート部材35cに対して固定的に取り付けられており、スカート部材35cに対して、相対的に回転移動することができない。ギア51aが回転移動すると、その回転移動に伴って同じ方向にスカート部材35cが回動軸36を中心に回転移動する。ギア51aは、隣り合うギア52と噛み合うように配置されている。ギア52が回転すると、ギア52の回転に伴ってそれに噛み合ったギア51aが回転する。このように、ギア52の回転が伝達されるギア51aがスカート部材35cに固定的に取り付けられている。
次に、キャリッジ3に取り付けられた二つのスカート部材35のうち、他方の側のスカート部材35dについて説明する。スカート部材35dは、平板状の部材によって構成されている。スカート部材35dは、回動軸36を中心に回転可能に配置されている。回動軸36の半径方向の外側には、ギア51bが配置されている。ギア51bについても、回動軸36に対して相対的に回転移動することが可能である。また、ギア51bは、スカート部材35dに対して固定的に取り付けられており、スカート部材35dに対して、相対的に回転移動することができない。ギア51dが回転移動すると、その回転移動に伴って同じ方向にスカート部材35dが回動軸36を中心に回転移動する。ギア51bとギア53との間には、中間ギア54が配置されている。ギア51bは、中間ギア54を介して、ギア53と噛み合うように配置されている。このように、キャリッジ3には、スカート部材35を回動させるためのベルト38とギア51a、51b、52、53、54を含む伝達機構が設けられている。
キャリッジ3の移動可能な範囲における両端部には、インクジェットプリント装置100の本体フレームの側板102、103が配置されている。スカート部材35c及びギア52に対応する側の、キャリッジ3による移動可能な範囲の端部に、側板102が配置されている。また、スカート部材35d及びギア53に対応する側の、キャリッジ3による移動可能な範囲の端部に、側板103が配置されている。
キャリッジ3の移動可能な範囲の両端部に配置された側板102、103から所定距離だけ内側の位置には、両端部のそれぞれに、当接部材40a、40bが配置されている。本実施形態では、インクジェットプリント装置における、スカート部材35d及びギア53に対応する側の側板103から所定距離xだけ離れた位置に、当接部材40aが配置されている。また、インクジェットプリント装置における、スカート部材35c及びギア52に対応する側の側板102から所定距離yだけ離れた位置に、当接部材40bが配置されている。当接部材40a、40bは、不図示の本体フレームに固定されている。
次に、スカート部材35を第1の状態P1から第2の状態P2へと切り替えるためのキャリッジ3及びスカート部材35の動作について説明する。スカート部材35を、プリントヘッド2とシート1との間の気流を整流するための第1の状態P1からインクミストの付着量が少なくなるように退避した第2の状態P2に切り替えるには、キャリッジ3を、スカート部材35d側の端部付近へ移動させる。キャリッジ3を、移動可能な範囲におけるスカート部材35d側の端部付近に移動させると、ベルト38に取り付けられたベルト移動部材39が、インクジェットプリント装置の本体フレームに固定的に取り付けられた当接部材40aに当接する。そこからさらにキャリッジ3をスカート部材35d側へ移動させると、図8(b)に示されるように、ベルト移動部材39が当接部材40aに押されることによって、キャリッジ3に対し、ベルト移動部材39がスカート部材35c側へ相対的に移動する。ベルト移動部材39が、キャリッジ3に対しスカート部材35c側へ相対的に移動することにより、ベルト38がキャリッジ3に対し図8(b)に示されるC方向へ移動する。ベルト38がC方向に移動するので、ベルト38の架け渡されたギア52、53がD方向に回転する。
ギア52がD方向に回転することにより、ギア52と噛み合ったギア51aがE方向に回転し、ギア51aの回転に伴ってスカート部材35cが回動軸36を中心にE方向と同じ方向に回転する。同様に、ギア53がD方向に回転することにより、ギア53と噛み合った中間ギア54がF方向に回転する。中間ギア54がF方向に回転すると、それに伴い中間ギア54と噛み合ったギア51bがG方向に回転し、ギア51bの回転に伴ってスカート部材35dが回動軸36を中心にG方向と同じ方向に回転する。このように、スカート部材35が回動軸36を中心に回転移動することで、スカート部材35が退避状態へ移動する。
つまり、キャリッジ3が移動可能な範囲における移動端部に近づくと、ベルト38の一部に取り付けられたベルト移動部材39(部材)が装置の当接部材40a(固定部)に当接して、ベルト38が回転する。ベルト38の回転が、ギア51a、51b、52、53、54等の伝達機構によって伝達されることにより、スカート部材35が回動する。
そこからさらにキャリッジ3がスカート部材35d側に移動し、図7(c)に示されるようにスカート部材35が直立する状態まで移動すると、そこで、スカート部材35c、35dの姿勢が維持される。このとき、ベルト38及びギア52、53、51a、51b、中間ギア54のそれぞれの間で生じる摩擦抵抗、機械抵抗等によって、スカート部材35c、35dの姿勢が保持される。このようにして、キャリッジ3を移動可能な領域における一方の端部付近にキャリッジ3を移動させることにより、スカート部材35を、第1の状態P1から第2の状態P2へと変化させることができる。このように、キャリッジ3が往復移動の一方の端部に近づくと、スカート部材35が整流状態から退避状態に切り替わる。
第2実施形態では、ベルト移動部材39と当接部材40aとを当接させ、そこからさらにキャリッジ3を移動させ、キャリッジ3に対し、ベルト移動部材39を移動させる。これにより、ベルト38を移動させ、それに伴いギア51a、51b、52、53、54を回転させることによってスカート部材35を退避状態に退避させている。第2実施形態では、ベルト移動部材39、当接部材40a、ベルト38、ギア51a、51b、52、53、54が、整流状態と退避状態との間でスカート部材35を移動させる移動機構として機能している。
次に、スカート部材35を第2の状態P2から第1の状態P1へと切り替えるためのキャリッジ3及びスカート部材35の動作について説明する。スカート部材35を第2の状態P2から第1の状態P1に復帰させるためには、図7(d)に示されるように、キャリッジ3を、移動可能な範囲におけるスカート部材35c側の端部付近へ移動させる。キャリッジ3を、移動可能な範囲におけるスカート部材35c側の端部付近に移動させると、ベルト38に取り付けられたベルト移動部材39が当接部材40bに当接する。そこからさらにキャリッジ3をスカート部材35c側へ移動させると、ベルト移動部材39が当接部材40bに押されることによって、キャリッジ3に対し、ベルト移動部材39がスカート部材35d側へ相対的に移動する。ベルト移動部材39が、キャリッジ3に対しスカート部材35d側へ相対的に移動することにより、ベルト38がキャリッジ3に対し図7(e)に示されるH方向へ移動する。ベルト38がH方向に移動するので、ベルト38の架け渡されたギア52、53がI方向に回転する。
ギア52がI方向に回転することにより、ギア52と噛み合ったギア51aがJ方向に回転し、ギア51aの回転に伴ってスカート部材35cが回動軸36を中心にJ方向と同じ方向に回転する。同様に、ギア53がI方向に回転することにより、ギア53と噛み合った中間ギア54がK方向に回転する。中間ギア54がK方向に回転すると、それに伴い中間ギア54と噛み合ったギア51bがL方向に回転し、ギア51bの回転に伴ってスカート部材35dが回動軸36を中心にL方向と同じ方向に回転する。
そこからさらにキャリッジ3がスカート部材35d側に移動し、図7(f)に示されるように、スカート部材35c、35dがシート1の延びる方向に略平行な姿勢となる状態まで移動すると、そこでスカート部材35c、35dによる回転が止められる。その位置でスカート部材35c、35dの姿勢が維持される。このようにして、スカート部材35が、第2の状態P2から第1の状態P1へ切り替わる。このように、キャリッジ3が往復移動における、スカート部材35が整流状態から退避状態に切り替わった際の一方の端部とは逆側の、他方の端部に近づくと、スカート部材35が退避状態から整流状態に切り替わる。
本実施形態のインクジェットプリント装置によれば、ギア52、53の間がベルト38によって架け渡されているので、ベルト38の回転により、キャリッジ3の両側に設けられた2つのスカート部材35が連動して回動する。従って、キャリッジ3による移動可能な範囲のうち一箇所の端部への移動で、両方のスカート部材35に対して状態を切り替えることができる。そのため、第1実施形態のインクジェットプリント装置に比べて、キャリッジ3によるより少ない量の移動で、両方のスカート部材35に対して状態を切り替えることができる。即座にスカート部材35の状態を切り替えることができるので、スカート部材35の状態を切り替えるまでの待機時間を短くすることにより、ユーザに煩わしさを与えず、より使い勝手のよいインクジェットプリント装置を提供することができる。
なお、上記第2実施形態では、二つのスカート部材35がキャリッジ3に取り付けられ、それぞれのスカート部材35が同時に退避状態に移動する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。一つのスカート部材がキャリッジ3に取り付けられ、一つのスカート部材35がギアによって退避状態に移動する構成であってもよい。
また、第2実施形態では、ベルト移動部材39と当接部材40aとを当接させ、そこからさらにキャリッジ3を移動させることで、キャリッジ3に対しベルト移動部材39を移動させているが、本発明はこれに限定されない。別の駆動源が配置され、ギア52、53が別の駆動源によって駆動されることにより、スカート部材35を退避状態に移動させる構成であってもよい。また、別の構成によって、ギア52、53が駆動される構成であってもよい。
なお、上記の2つの実施形態はいずれも、ヘッド・メディア間距離(ヘッド・メディア間距離)を条件として退避するか否かを決定するものであるが、これ以外の条件も考えられる。例えば、プリント時のキャリッジの移動速度を条件としても良い。キャリッジ3の移動速度が低速である場合は、下流側においてプリントヘッド2とシート1との間に流入する気流の量が少ないので、画像の「ミストもや」が少なくなる。そのため、上流側において整流を行わなくても良好な画像が得られる。逆にキャリッジの移動速度が高速の場合は上流において整流しないと「ミストもや」による画像劣化が生じやすい。従って、キャリッジ3の移動速度に基づいて、スカート部材35を退避させるか否かを決定することが好ましい。制御部は、プリント時にキャリッジが等速移動する移動速度が設定された閾値を超える高速プリントモードの場合にはスカート部材を整流状態とし、閾値を超えない低速プリントモードの場合はスカート部材を退避状態となるよう制御する。このように必要のないときは整流部材を退避させると、整流部材の下面の汚れ進行が抑制される。整流部材の下面に堆積したインクミストがシート垂れてシートが汚れることが抑制されるので、結果として従来よりも長期に渡って良好な画像品質が維持できる。
なお、ヘッド・メディア間距離とキャリッジの移動速度の2つの条件を複合的に考慮したうえで、スカート部材35を退避させるか否かを決定するようにしても良い。さらに別の条件も加味して決定しても良い。
また、上記実施形態では、スカート部材35は、キャリッジ3における主走査方向に沿った両方向の外側に取り付けられている。しかしながら、スカート部材35は、プリントヘッド2とシート1との間に流入する気流を整流する目的で取り付けられている。従って、スカート部材35は、少なくとも気流の流れる方向の上流側に取り付けられていればよい。つまり、スカート部材35は、キャリッジ3からキャリッジ3の移動上流側に延びるように、キャリッジ3に取り付けられていればよい。そのため、例えば、インクジェットプリント装置が、一方の移動方向でのみプリント動作を行う片方向プリントの形式のものであれば、スカート部材35は、キャリッジ3におけるプリントの際の移動方向の上流側にのみ取り付けられればよい。その場合には、スカート部材は、片方の一つのみがキャリッジ3に取り付けられればよい。この場合、インクを吐出しながらキャリッジが移動する際には発生するインクミストによるスカート部材の汚れは小さいが、キャリッジが戻る際に浮遊しているインクミストによりスカート部材の汚れが発生する。したがって、スカート部材が片側だけ設けられている形態であっても、インクミストの付着条件に応じてスカート部材を退避させることは有用である。
2 プリントヘッド
3 キャリッジ
35 スカート部材

Claims (11)

  1. シートに対してインクを吐出するプリントヘッドと、
    前記プリントヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、
    前記キャリッジから前記キャリッジの移動方向に延び、前記キャリッジが移動する際に前記プリントヘッドとシートとの間に流入する気流を整流する整流状態と、前記整流状態から退避した退避状態とに切り替え可能な整流部材と、を備えるプリント装置であって、
    前記プリントヘッドとシートの間の距離に応じて、前記整流部材を前記整流状態と前記退避状態とに切り替える制御手段を備えることを特徴とするプリント装置。
  2. 前記制御手段は、前記距離が閾値以上の場合は前記整流部材を前記整流状態とし、前記距離が前記閾値未満の場合は前記整流部材を前記退避状態とすることを特徴とする請求項1に記載のプリント装置。
  3. シートに対してインクを吐出するプリントヘッドと、
    前記プリントヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、
    前記キャリッジから前記キャリッジの移動方向に延び、前記キャリッジが移動する際に前記プリントヘッドとシートとの間に流入する気流を整流する整流状態と、前記整流状態から退避した退避状態と、に切り替え可能な整流部材と、を備えるプリント装置であって、
    前記キャリッジの移動速度に応じて、前記整流部材を前記整流状態と前記退避状態とに切り替える制御手段を備えることを特徴とするプリント装置。
  4. 前記制御手段は、前記移動速度が閾値以上の場合は前記整流部材を前記整流状態とし、前記移動速度が前記閾値未満の場合は前記整流部材を前記退避状態とすることを特徴とする請求項3に記載のプリント装置。
  5. 前記制御手段は、前記整流部材の状態を切り替える場合は前記キャリッジを往復移動の端部近傍の切替位置まで移動させ、前記整流部材の状態を切り替えない場合は前記キャリッジを前記切替位置より手前で反転させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のプリント装置。
  6. 前記整流部材は、前記キャリッジに対して回動自在に支持された部材であり、前記キャリッジに対して回動することによって前記整流状態と前記退避状態とに切り替わることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のプリント装置。
  7. 前記制御手段は、前記キャリッジを前記切替位置へ移動させ前記整流部材の一部を装置内に配された固定部材と当接させることによって、前記整流部材を前記整流状態と前記退避状態とに切り替えることを特徴とする請求項5または6に記載のプリント装置。
  8. 前記キャリッジはトグル機構を有するマグネットキャッチが設けられており、前記マグネットキャッチの磁力によって前記整流部材が前記退避状態に保持されることを特徴とする請求項7に記載のプリント装置。
  9. 前記キャリッジは前記整流部材を回動させるためのベルトとギアを含む伝達機構が設けられており、
    前記制御手段は、前記キャリッジを前記切替位置へ移動させ前記ベルトの一部を装置内に配された固定部材と当接させることによって、前記ベルトが回転し前記整流部材回動させることを特徴とする請求項6に記載のプリント装置。
  10. 前記整流部材は、前記キャリッジの移動方向の上流側及び下流側に延び、
    前記ベルトの回転によって前記上流側及び下流側に延びる前記整流部材が連動して回動することを特徴とする請求項9に記載のプリント装置。
  11. 前記キャリッジが前記キャリッジの移動方向の一端における前記切替位置へ移動すると、前記伝達機構によって前記整流部材が前記整流状態から前記退避状態に切り替わり、
    前記キャリッジが前記キャリッジの移動方向の他端における前記切替位置へ移動すると、前記伝達機構によって前記整流部材が前記退避状態から前記整流状態に切り替わることを特徴とする請求項9または10に記載のプリント装置。
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